Parastā kvēlspuldze, kas tiek izmantota gandrīz katrā mājā, bieži tiek dēvēta par Edisona spuldzi. Tās izgudrošanas vēsture nebija tik vienkārša. Pirms mākslīgās gaismas piešķiršanas miljardiem cilvēku, tas pārgāja tāls ceļš attīstību.

Edisona spuldze

Amerikānis Tomass Alva Edisons ir viens no uzņēmīgākajiem cilvēkiem pasaulē. Viņam pieder aptuveni 4 tūkstoši patentu dažādiem izgudrojumiem. Šis cilvēks kļuva par fonogrāfa, telegrāfa, oglekļa mikrofona, kinetoskopa, dzelzs-niķeļa akumulatora un citu ierīču autoru. Tieši ar viņa vārdu saistās ideja par kvēlspuldzes izveidi.

Tomēr Edisona spuldze ar oglekļa kvēldiega iekšpusē bija tālu no pirmās pasaulē. Vairāk nekā desmit izgudrotāji strādāja pie dažādu formu un izmēru lampu izveides, kuru iekšpusē atradās bambusa, platīna un oglekļa pavedieni. Daudzi no tiem bija oficiāli reģistrēti.

Kāpēc starp tik daudziem izgudrotājiem tikai Edisons ieguva pasaules slavu? Viņa galvenā loma nebija lampas radīšanas idejā, bet gan tāda veida izstrādē, kā mehānismu padarīt viegli lietojamu, lētu un ikvienam pieejamu.

Pirmie mēģinājumi

Grūti pateikt, kurš tieši nāca klajā ar ideju izveidot spuldzīti. Bet pirms Edisona spuldzes parādīšanās tika veikti simtiem eksperimentu un tika paziņoti daudzi līdzīgi izgudrojumi. Vispirms parādās loka spuldzes un pēc tam kvēlspuldzes. 19. gadsimtā fenomena atklāšana noveda izgudrotājus pie idejas par mākslīgās gaismas radīšanu. Tam bija nepieciešams savienot divus savienotus vadus ar elektrību un pēc tam tos nedaudz pārvietot. Tā starp vadiem parādījās spīdums.

Ir informācija, ka beļģis Džerards bija pirmais, kurš radīja lampu ar oglekļa stieni. Ierīcei tika pievadīta strāva, un stienis radīja gaismu. Vēlāk kļuva zināms par angli Delaru, kurš ogles aizstāja ar platīna pavedienu.

Šādas spuldzes tika uzskatītas par vērtīgiem atklājumiem, taču to pielietošanu pavadīja lielas grūtības. Platīna kvēldiegs bija dārgs prieks, ne visi varēja atļauties izmantot šādu lampu. Oglekļa stienis bija daudz lētāks, taču ar to nepietika ilgam laikam.

Solīds progress

1854. gadā vācu pulksteņmeistars Heinrihs Gēbels radīja lampu ar plānu oglekļa stieni, kas spīd daudz ilgāk nekā iepriekšējie. Izgudrotājam to izdevās panākt, izveidojot vakuumu. Goebel lampa uz ilgu laiku palika nepamanīts, un tikai gadus vēlāk tā tika pasludināta par pirmo spuldzi, kas piemērota praktiskai lietošanai (pasludinot Edisona patentu par spēkā neesošu).

Džozefs Gulbis un Aleksandrs Lodigins strādāja pie mehānisma uzlabošanas. Pēdējais patentē “kvēlspuldzes” izgudrojumu, kas darbojas uz oglekļa stieņa vakuumā. 1875. gadā viņš ievērojami izcēlās, izgudrojot “elektriskās sveces”. Krievu inženieris izmantoja kaolīna pavedienu, kam nebija nepieciešams vakuums. Jabločkova lampas tika izmantotas ielu apgaismojumam un kļuva plaši izplatītas Eiropā.

Mehānisma uzlabošana

Galvenais virziens jau sen zināms. Noteikta materiāla stienis tiek ievietots vakuumā un savienots ar elektrisko strāvu. Atlika tikai izvēlēties pareizo materiālu elektrodam ilgstošam spīdumam.

1878. gadā Edisons kļuva ieinteresēts atrast veiksmīgu risinājumu spuldzēm. Izgudrotājs rīkojās, izmantojot praktisko izmēģinājumu metodi: viņš karbonizēja augu masu un aizstāja dažādus materiālus kā pavedienu. Pēc 6 tūkstošiem eksperimentu viņam izdodas no bambusa oglēm izgatavot lampu, kas kalpo 40 stundas. Edisona spuldzes sāk ražot masveidā, izspiežot citas tirgū esošās lampas. 1890. gadā inženieris Lodigins reģistrēja volframa stieņa izmantošanu un vēlāk pārdeva patentu General Electric.

Edisona nopelni

Izstrādājot lampu, Edisons saprata, ka papildus materiālu izvēlei svarīga ir arī mehānisma konstrukcija. Tātad, viņš izgudro skrūvju pamatni, izveido drošinātājus, skaitītājus, pirmos slēdžus un elektriskos ģeneratorus. Daudzi no Edisona izgudrotajiem apgaismojuma komponentiem ir standarta un joprojām tiek izmantoti visā pasaulē.

Izgudrotājs padarīja spuldzes pieejamas ikvienam. Lai to izdarītu, viņš sāka tos pārdot par pazeminātu cenu. Edisons maksāja nedaudz vairāk par dolāru. Uzņēmīgā amerikāņa plāni bija padarīt izgudrojumu tik pieejamu, ka pat vaska sveces salīdzinājumā ar to šķistu greznība. Strauja ražošanas automatizācija ļāva samazināt izmaksas, vienlaikus ražojot lielus preču daudzumus. Drīz vien lampas izmaksas kļuva aptuveni 22 centi. Izgudrotāja sapnis piepildījās – spuldzes parādījās katrā mājā.

Edison spuldzes interjerā

Mūsdienās spuldzes ir ierasta lieta. Tie ir par pieņemamu cenu un ļoti ērti lietojami. Turklāt ir parādījušies daudz dažādu veidu un modeļu lampas. To praktiskā nozīme ir pazudusi otrajā plānā, tagad tie ir kļuvuši par nozīmīgu mājas interjera papildinājumu.

“Edisona spuldze” (skat. fotoattēlu augstāk) ir noteiktas spuldzes nosaukums. Tās ir dekorētas retro stilā un ir līdzīgas tām, kuras izmantoja Tomasa Edisona laikā. Šādas lampas izstaro mīkstu, patīkamu gaismu un izskatās kā stikla spuldze vai bumbiņa uz izturīga vada. Edisona spuldzes bieži izmanto sabiedrisko telpu - bāru, kafejnīcu projektēšanai vai dzīvojamo istabu un guļamistabu dekorēšanai.

Kvēlspuldžu vēsture aizsākās deviņpadsmitajā gadsimtā. Apskatīsim galvenos punktus, kas saistīti ar šo unikālo cilvēces izgudrojumu.

Īpatnības

Kvēlspuldze ir priekšmets, kas ir pazīstams daudziem cilvēkiem. Pašlaik ir grūti iedomāties cilvēces dzīvi bez mākslīgās un elektriskās gaismas izmantošanas. Tajā pašā laikā reti kurš aizdomājas par to, kā izskatījās pirmā lampa un kādā vēstures periodā tā radīta.

Vispirms apskatīsim kvēlspuldzes dizainu. Šis elektriskās gaismas avots ir vadītājs ar augstu kušanas temperatūru, kas atrodas spuldzē. Gaiss ir iepriekš izsūknēts no tā, tā vietā kolba ir piepildīta ar inertu gāzi. Ejot cauri lampai elektriskā strāva izstaro gaismas straumi.

Darbības būtība

Kāds ir kvēlspuldzes darbības princips? Tas slēpjas faktā, ka tad, kad elektriskā strāva plūst caur kvēldiega korpusu, elements uzsilst, un pats volframa kvēldiegs uzsilst. Tā ir viņa, kas izstaro termisko un elektromagnētisko starojumu saskaņā ar Planka likumu. Lai radītu pilnvērtīgu mirdzumu, volframa kvēldiegs jāuzsilda līdz vairākiem simtiem grādu. Temperatūrai pazeminoties, spektrs kļūst sarkans.

Pirmajām kvēlspuldzēm bija daudz trūkumu. Piemēram, bija grūti regulēt temperatūru, kā rezultātā lampas ātri sabojājās.

Tehniskās īpašības

Kāds ir modernas kvēlspuldzes dizains? Kopš tas kļuva par pirmo, tam ir diezgan vienkāršs dizains. Galvenie luktura elementi ir:

• kvēldiega korpuss;
• kolba;
• strāvas ievades.

Šobrīd lampā ir izstrādātas dažādas modifikācijas, kas ir saite. Šīs daļas ražošanai tiek izmantots dzelzs-niķeļa sakausējums. Saite ir metināta strāvas ievades kājā, lai novērstu stikla spuldzes iznīcināšanu, kad tiek uzkarsēts volframa pavediens.

Ņemot vērā kvēlspuldžu galvenās priekšrocības un trūkumus, mēs atzīmējam, ka kopš to ieviešanas lampas ir ievērojami modernizētas. Piemēram, pateicoties drošinātāja izmantošanai, tika samazināta lampas ātras iznīcināšanas iespējamība.

Galvenais šādu apgaismojuma elementu trūkums ir to lielais enerģijas patēriņš. Tāpēc tagad tos izmanto daudz retāk.

Kā parādījās mākslīgie gaismas avoti?

Kvēlspuldžu vēsture ir saistīta ar daudziem izgudrotājiem. Pirms laika, kad krievu fiziķis Aleksandrs Lodigins sāka strādāt pie tā izveides, jau bija izstrādāti pirmie kvēlspuldžu modeļi. 1809. gadā angļu izgudrotājs Delarue izstrādāja modeli, kas bija aprīkots ar platīna spirāli. Kvēlspuldžu vēsture ir saistīta arī ar izgudrotāju Heinrihu Hēbeli. Vāciešu radītajā piemērā pārogļotu bambusa pavedienu ievietoja traukā, no kura vispirms tika izsūknēts gaiss. Gēbels ir modernizējis savu kvēlspuldžu modeli piecpadsmit gadus. Viņam izdevās iegūt kvēlspuldzes darba versiju. Lodygin panāca augstas kvalitātes mirdzumu no oglekļa stieņa, kas ievietots stikla traukā, no kura tika noņemts gaiss.

Praktisks modeļa variants

Pirmās kvēlspuldzes, kuras varēja ražot lielos daudzumos, parādījās Anglijā deviņpadsmitā gadsimta beigās. Džozefam Vilsonam Svanam pat izdevās iegūt patentu savai attīstībai.

Runājot par tiem, kas izgudroja kvēlspuldzi, jāpakavējas arī pie Tomasa Edisona veiktajiem eksperimentiem.

Viņš mēģināja izmantot dažādus materiālus kā pavedienus. Tas bija šis zinātnieks, kurš ierosināja platīna pavedienu kā pavedienu.

Šis kvēlspuldzes izgudrojums iezīmēja jaunu posmu elektrības jomā. Sākotnēji Edisona lampas darbojās tikai četrdesmit stundas, taču, neskatoties uz to, tās ātri nomainīja gāzes apgaismojumu.

Laikā, kad Edisons nodarbojās ar saviem pētījumiem, Krievijā Aleksandram Lodiginam izdevās izveidot vairāku veidu lampas, kurās kvēldiegu lomu spēlēja ugunsizturīgi metāli.

Kvēlspuldžu vēsture liecina, ka tieši krievu izgudrotājs vispirms sāka izmantot ugunsizturīgos metālus kvēlspuldžu korpusa formā.

Papildus volframam Lodigins veica arī eksperimentus ar molibdēnu, sagriežot to spirālē.

Lodygin lampas darbības specifika

Mūsdienu analogus raksturo lieliska gaismas plūsma, kā arī augstas kvalitātes krāsu atveide. To efektivitāte ir 15% augstākajā spīdēšanas temperatūrā. Šādi gaismas avoti to darbībai patērē ievērojamu daudzumu elektroenerģijas, tāpēc to darbība ilgst ne vairāk kā 1000 stundas. To vairāk nekā kompensē lampu zemās izmaksas, tāpēc, neskatoties uz mūsdienu tirgū piedāvāto mākslīgā apgaismojuma avotu dažādību, tās joprojām tiek uzskatītas par populārām un pieprasītām pircēju vidū.

Interesanti fakti no kvēlspuldžu vēstures

Deviņpadsmitā gadsimta beigās Didrihsonam izdevās veikt būtiskas izmaiņas krievu izgudrotāja Lodigina piedāvātajā modelī. Viņš pilnībā izsūknēja no tā gaisu un lampā vienlaikus izmantoja vairākus matiņus.

Šis uzlabojums ļāva izmantot lampu pat tad, ja kāds no matiņiem izdega.

Angļu inženierim Džozefam Vilsonam Svonam pieder patents, kas apstiprina viņa oglekļa šķiedras lampas izveidi.

Šķiedra atradās retinātā skābekļa atmosfērā, kā rezultātā gaisma bija gaišāka un vienmērīgāka.

Deviņpadsmitā gadsimta otrajā pusē Edisons papildus pašai lampai izgudroja rotējošu mājsaimniecības slēdzi.

Plaša mēroga lampu parādīšanās tirgū

Kopš deviņpadsmitā gadsimta beigām sāka parādīties lampas, kurās kā pavedieni tika izmantoti itrija, cirkonija, torija un magnija oksīdi.

Pagājušā gadsimta sākumā ungāru pētnieki Sandor Just un Franjo Hanaman saņēma patentu volframa kvēldiega izmantošanai kvēlspuldzēs. Tieši šajā valstī tika ražoti pirmie šādu lampu eksemplāri un tie ienāca liela mēroga tirgū.

ASV tajā pašā laika posmā tika uzbūvētas un palaists rūpnīcas titāna, volframa un hroma ražošanai, izmantojot elektroķīmisko reducēšanu.

Volframa augstās izmaksas ir veikušas korekcijas kvēlspuldžu ieviešanas ātrumā ikdienas dzīvē.

1910. gadā Coolidge izstrādāja jauna tehnoloģija plānu volframa pavedienu ražošana, kas palīdzēja samazināt mākslīgo kvēlspuldžu ražošanas izmaksas.

Tā straujas iztvaikošanas problēmu atrisināja amerikāņu zinātnieks Ērvings Langmuirs. Tieši viņš rūpnieciskajā ražošanā ieviesa stikla kolbu pildīšanu ar inertu gāzi, kas pagarināja lampas kalpošanas laiku un padarīja tās lētākas.

Efektivitāte

Gandrīz visa enerģija, ko saņem lampa, pakāpeniski pārvēršas termiskā starojumā. Efektivitāte sasniedz 15 procentus 15 procentu temperatūrā.

Palielinoties temperatūrai, efektivitāte palielinās, taču tas ievērojami samazina lampas darbības laiku.

Pie 2700 K mākslīgā gaismas avota pilnas izmantošanas periods ir 1000 stundas, bet pie 3400 K - vairākas stundas.

Lai palielinātu kvēlspuldzes izturību, izstrādātāji ierosina samazināt barošanas spriegumu. Protams, šajā gadījumā arī efektivitāte samazināsies apmēram 4-5 reizes. Inženieri izmanto šo efektu gadījumos, kad nepieciešams uzticams minimāla spilgtuma apgaismojums. Piemēram, tas attiecas uz būvlaukumu un kāpņu telpu vakara un nakts apgaismojumu.

Lai to izdarītu, virknē savienojiet lampas maiņstrāvu ar diodi, kas garantē strāvas padevi lampai pusi no visa strāvas padeves perioda.

Ņemot vērā, ka parastās kvēlspuldzes cena ir ievērojami mazāka par tās vidējo kalpošanas laiku, šādu apgaismojuma avotu iegādi var uzskatīt par diezgan izdevīgu pasākumu.

Secinājums

Mums ierastā elektriskās lampas modeļa parādīšanās vēsture ir saistīta ar daudzu Krievijas un ārvalstu zinātnieku un izgudrotāju vārdiem. Divu gadsimtu laikā šis mākslīgā apgaismojuma avots ir piedzīvojis transformācijas un modernizāciju, kuras mērķis bija palielināt ierīces darbības laiku un samazināt izmaksas.

Lielākais kvēldiega nodilums tiek novērots pēkšņas sprieguma padeves gadījumā lampai. Lai atrisinātu šo problēmu, izgudrotāji sāka aprīkot lampas ar dažādām ierīcēm, kas nodrošina to vienmērīgu iedarbināšanu.

Aukstā volframa kvēldiega pretestība ir tikai divas reizes lielāka nekā alumīnija. Lai izvairītos no jaudas maksimuma, dizaineri izmanto termistorus, kuru pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai.

Zemsprieguma lampām ar vienādu jaudu ir daudz lielāks kalpošanas laiks un gaismas jauda, ​​jo tām ir lielāks kvēlspuldžu korpusa šķērsgriezums. Gaismekļos, kas paredzēti vairākām lampām, ir efektīva vairāku zemāka sprieguma lampu sērijveida pieslēgšana. Piemēram, sešu paralēli savienotu 60 W lampu vietā var izmantot tikai trīs.

Protams, mūsdienās ir parādījušies dažādi elektrisko spuldžu modeļi, kuriem ir daudz efektīvāki raksturlielumi nekā parastajām Lodigina un Edisona laikā izgudrotajām spuldzēm.

Mūsdienu dzīvi ir grūti iedomāties bez elektrifikācijas un jo īpaši bez elektriskās lampas. Daudzi ir pārliecināti, ka spuldzes izgudrotājs ir Tomass Edisons, taču patiesībā šīs ierīces tapšanas vēsture ir diezgan gara un nebūt nav tik vienkārša, kā šķiet. Liels skaits zinātnieku strādāja pie izgudrojuma, bez kura tagad nav iespējams iedomāties dzīvi.

Izgudrojumu vēsture

Cilvēki ir apgaismojuši savas mājas, kopš iemācījušies kurt uguni. Cilvēcei attīstoties, kā mākslīgā apgaismojuma avoti tika izmantotas dažādas vielas:

• augu eļļas;
• dzīvnieku tauki;
• eļļa;
• lāpa;
• dabasgāze.

Pašu pirmo apgaismošanas metodi izgudroja senie ēģiptieši, izmantojot īpašus traukus, kuros ielēja eļļu un nolaida kokvilnas dakti. Kopš cilvēki sāka iegūt eļļu, ir pienācis petrolejas lampu laikmets, kas aizstāj lāpas un sveces. Jaunākais attīstības posms šajā jomā bija elektrisko lampu izgudrošana.

Attīstības stadijas

Uz jautājumu par to, kurš izgudroja kvēlspuldzi, ir grūti viennozīmīgi atbildēt, jo šīs nepieciešamās ierīces izveidē piedalījās liels skaits zinātnieku. Dažādos laikos un dažādos posmos viņu zināšanas, Daudzi zinātniskie prāti ieguldīja savus centienus un prasmes:

Džerards Delarū un Heinrihs Gēbels

Franču zinātnieks pirmo reizi mēģināja izveidot mūsdienu spuldzes analogu 1820. gadā. Platīna stieple tika izmantota kā kvēldiegs, kas spēj labi sildīt un spilgti spīdēt.

"Lielā vecmāmiņa" modernas lampas palika prototips uz visiem laikiem, un izgudrojuma autors pie tā vairs neatgriezās.

Vācu pētnieks Heinrihs Gēbels prezentēja savu izgudrojumu 1854. gadā. Elektriskās spuldzes izveides pamatā bija bambuss un kuģis ar evakuētu gaisu. Traukā tika ievietots bambusa pavediens, kas kalpoja kā kvēlspuldze.

Gēbels tiek uzskatīts par pirmo cilvēku, kurš izgudroja spuldzi. izmanto apgaismojumam. Zinātnieks pirmais uzminēja, ka vakuuma telpa ļaus kvēlspuldzei degt ilgāk. Pateicoties vakuuma izmantošanai, ierīces darbības laiks tika pagarināts par vairākām stundām. Zinātniekam bija vajadzīgi gadi, lai izveidotu pilnīgi bezgaisa telpu.

Krievu zinātnieks Aleksandrs Lodiņins

Neskatoties uz iepriekšējo pieredzi , pirmais spuldzes izgudrotājs tiek uzskatīts par krievu zinātnieks Aleksandrs Lodinins. Tieši viņš īstenoja cilvēces sapni par pastāvīgu apgaismojuma avotu. Krievu inženieris savu izgudrojumu pirmo reizi prezentēja 1872. gadā, un gadu vēlāk Sanktpēterburgas ielās tika iedegtas pirmās Lodiņina spuldzes.

Šis gaismas avots varēja darboties līdz pusstundai, un tajā laikā tas bija progress. Ja gaiss tika izsūknēts, lampa turpināja darboties. Tas ir, tas bija pirmais apgaismojuma avots, kas darbojās pastāvīgā režīmā.

Lodininam tika piešķirts lampas patents ar oglekļa pavedienu. Pēc tam zinātnieks veica eksperimentus par dažādu ugunsizturīgu materiālu izmantošanu stienim. Viņš bija pirmais, kurš ierosināja šiem nolūkiem izmantot volframu, kā arī izsūknēt gaisu no spuldzes, piepildot to ar inertu gāzi.

Izgudrotājs Pāvels Jabločkovs

Citam krievu izgudrotājam Pāvelam Jabločkovam izdevās pagarināt elektrisko lampu darbību līdz pusotrai stundai. Pāvelam Nikolajevičam, kurš visu savu dzīvi veltīja elektrotehnikai, izdevās izveidot ne tikai pirmo spuldzi, bet arī kļūt par elektriskās sveces “tēvu”. Pateicoties tam, kļuva iespējams apgaismot pilsētas naktī.

Jabločkova elektriskais izgudrojums bija zemas izmaksas, un tas varēja apgaismot telpu pusotru stundu. Pēc sadegšanas lampa tika nomainīta pret jaunu. Šī atbildība gulēja uz tīrītājiem. Vēlāk parādījās laternas ar automātisku sveču nomaiņu.

Tas bija Jabločkova izgudrojums, kas pavēra ceļu masveida elektroenerģijas ieviešanai ielu apgaismojumā.

Jabločkova izgudrojuma jaunums slēpjas faktā, ka viņa lampās bija kaolīna kvēldiegs, kura ilgstošai degšanai nebija nepieciešams vakuums. Tajā pašā laikā Krievijas elektroinženiera ierīcei bija nepieciešama vadītāja iepriekšēja sildīšana, piemēram, izmantojot sērkociņu.

Amerikānis Tomass Edisons

Kad cilvēki runā par izgudrotāju, kurš radīja kvēlspuldzi, viņi vienmēr piemin Tomasu Edisonu. Taču retais zina, ka amerikānis tikai uzlaboja pirms viņa izgudroto ierīci, laicīgi iesniedza tai patentu un uzsāka masveida ražošanu. Tāpēc Edisons ir vairāk uzņēmējs nekā zinātnieks, un krievs Aleksandrs Lodiņins bija pirmais, kurš izgudroja spuldzi.

Amerikā Lodiņina izgudrojums kļuva zināms, pateicoties jūras spēku virsniekam Hotinskim. Apmeklējis Edisona laboratoriju, viņš viņam iedeva Lodinina un Jabločkina izgudrojumus.

Amerikānis jauno produktu pārveidoja, oglekļa stieņa vietā izmantojot dižskābarža diegu. Lai izdomātu kā uzlabot lampas darbību, viņam bija jāveic aptuveni 6000 mēģinājumu, taču mērķis tika sasniegts – viņa spuldzīte varēja degt gandrīz simts stundas. Edisons patentēja izgudrojumu kā savu, kas izraisīja Jabločkova protestu.

Amerikāņu zinātnieks arī deva savu ieguldījumu ierīces izveidē, kas ir kļuvusi nepieciešama visai cilvēcei. Viņš radīja lampai pamatni un ligzdu, kā arī rotējošo slēdzi, bez kura elektriskā svece nedarbotos.

No radīšanas vēstures ir skaidrs, ka daudzi tā laika progresīvi zinātnieki bija iesaistīti spuldzes izgudrošanā. Neatkarīgi no tā, kurš bija atklājējs, bez šī apbrīnojamā izgudrojuma pasaule būtu pavisam citāda.

1879. gada 20. decembris Amerikāņu zinātnieks Tomass Edisons patentēja elektrisko spuldzi. Tieši viņš tiek uzskatīts par šīs ierīces izgudrotāju ASV, lai gan patiesībā Edisons tikai uzlaboja esošās izstrādes.

AiF.ru nolēma sekot līdzi, kā cilvēces labākie prāti radīja kvēlspuldzi.

Kāpēc spuldzei nevar būt tikai viens izgudrotājs?

Fakts ir tāds, ka 19. gadsimtā zinātnieki no dažādām pasaules valstīm eksperimentēja ar elektrību, un viņi visi ļoti labi zināja, ka daži materiāli, pakļaujoties strāvai, sāk spīdēt. Šo pētnieku uzdevums bija izveidot apgaismes ierīci, ko varētu izmantot ikdienā. Viņam bija jāstrādā vismaz dažas stundas. Zinātniekiem ar to bija lielas problēmas. Materiāli, caur kuriem tika nodota elektrība, gandrīz nekavējoties vai nu izkusa, vai uzliesmoja. Saprotot, ka degšana notiek tikai skābekļa vidē, izgudrotāji centās degli ievietot caurspīdīgā traukā, kura iekšpusē būtu vakuums vai gāze.

Kuri zinātnieki radīja pirmās kvēlspuldzes?

1840. gadā britu astronoms Vorens De la Rū ievietoja platīna stieples spoli vakuuma caurulē un izlaida caur to elektrisko strāvu. Tomēr šīs ierīces augstās izmaksas un īsais kalpošanas laiks padarīja tās praktisko lietošanu nepraktisku.

1838. gadā beļģu izgudrotājs Džobars izstrādāja oglekļa kvēlspuldzi, kas dega apmēram pusstundu.

19. gadsimta 50.-60. gados vācu zinātnieks Heinrihs Gēbels uzlaboja kvēlspuldzi, radot vakuumu spuldzē ap kvēldiegu. Tomēr ierīces dizains izrādījās pārāk trausls, un pati lampa dega tikai dažas stundas.

Pirmais komerciālais pieteikums

Ar nosaukumiem saistās pirmo komerciālai lietošanai piemērotu kvēlspuldžu radīšana Aleksandrs Lodigins, Džozefs Gulbis un Tomass Edisons. Tieši viņi neatkarīgi viens no otra panāca stabilu, spilgtu un ilgstošu oglekļa kvēlspuldžu mirdzumu vakuumkolbās un patentēja savus izgudrojumus 1870. gadā: 1874. gadā Lodigins saņēma Krievijas patentu, 1878. gadā Gulbis saņēma Lielbritānijas patentu, un gadu vēlāk viņš patentēja savu izgudrojumu ASV un Edisonā.

Edisons izveidoja pirmo uzņēmumu, kas ražoja kvēlspuldzes: izmantojot karbonizētu bambusa šķiedru, viņam un zinātnieku komandai izdevās panākt lampas spīdumu vairāk nekā 1200 stundu garumā - tas bija tā laika tehnoloģiskais sasniegums. 1880. gadu sākumā Edisons izveidoja kopuzņēmumu ar Gulbis britu kompānija Edison and Swan, kas kļuva lielākais ražotājs sava laika elektriskās lampas.

Slavenais izgudrotājs pielika roku arī uzlādējamo bateriju izgudrošanā – akumulatorus, kurus var uzlādēt vairākas reizes. 19. gadsimta beigās niķeļa-kadmija akumulatoru izgudroja zviedrs Valdemārs Jungners, bet līdz brīdim, kad tie sasniedza ASV, Edisona dzelzs-niķeļa baterijas bija populāras. Piemēram, tie tika uzstādīti elektromobilim Detroit Electric.

Moderna kvēlspuldze

1890. gados Lodigins, kurš pārcēlās uz ASV, eksperimentēja ar ugunsizturīgiem materiāliem, lai izveidotu kvēldiegu. Viņš ieteica izmantot volframu, ko izmanto mūsdienu spuldzēs. Starp citu, pirmo komerciālo lampu Amerikas Savienotajās Valstīs ar volframa spirāli uzņēmums General Electric ražoja precīzi saskaņā ar Lodygina patentu, kas tam tika pārdots 1906.

1910. gadā Viljams Deivids Kūdžs, kurš strādāja uzņēmumā General Electric, izgudroja rūpniecisku metodi volframa pavedienu ražošanai, un vēl viens General Electric zinātnieks Ērvings Lengmuirs lampu spuldžu piepildīšanai izmantoja inertu gāzi, kas ievērojami palielināja to darbības laiku un palielināja gaismas atdevi. Šīs ir kvēlspuldzes, kuras mēs izmantojam šodien.

Elektriskā kvēlspuldze jau sen ir kļuvusi par objektu, bez kura ir grūti iedomāties mūsu dzīvi. Vakarā, ieejot mājā vai dzīvoklī, vispirms pagriežam gaitenī slēdzi un pēc mirkļa uzplaiksnī spilgta gaisma, kas kliedē tumsu ap mums. Un tajā pašā laikā mēs nedomājam par to, no kurienes pie mums nonāca tik parasta spuldze un kurš izgudroja spuldzi. Elektriskā lampa mums jau sen ir kļuvusi par ikdienu, bet kādreiz tā bija līdzīga īstam brīnumam.

Pirms elektrības izgudrošanas cilvēki dzīvoja krēslā. Iestājoties tumsai, mājokļi tika iegrimuši tumsā, un to iedzīvotāji, lai kaut kā izkliedētu tumsu, kas viņus biedēja, iededzināja uguni.

Māju apgaismošanai dažādās valstīs izmantoja dažāda dizaina lampas, lāpas, sveces, šķembas, ugunskurus kurināja brīvā dabā, piemēram, uz ceļa vai militārajās nometnēs. Cilvēki novērtēja šos gaismas avotus, viņi izgudroja leģendas un sacerēja par tiem dziesmas.

Taču zinātkārais cilvēka prāts jau senatnē meklēja alternatīvu visām šīm ierīcēm. Galu galā viņi visi maz apgaismoja, stipri smēķēja, piepildot istabu ar dūmiem, un turklāt viņi varēja iziet jebkurā brīdī. Arheologi, kas atklāja pārsteidzošas gleznas seno ēģiptiešu piramīdu iekšpusē, nevarēja vien brīnīties, kā senie mākslinieki veidoja šos zīmējumus, neskatoties uz to, ka piramīdās neiekļuva dabiskā gaisma, un uz sienām un griestiem netika atrasti sodrēji no lāpām vai lampām. Visticamāk, ka atbilde uz šo jautājumu jau ir atrasta Denderas pilsētā, dievietes Hatoras templī. Tieši tur ir bareljefi, kas var attēlot senu elektrisko lampu, kas līdzīga gāzizlādes lampai.

Mūsu ēras 9. gadsimtā. Tuvajos Austrumos tika izgudrota eļļas lampa, kas kļuva par petrolejas lampas prototipu, taču tā nekļuva plaši izplatīta un palika rets kuriozs.

Tā līdz pat 19. gadsimta vidum populārākie gaismas avoti palika eļļas un tauku lampas, sveces, laternas un lāpas, bet kempinga apstākļos - tie paši ugunskuri, kas senatnē.

19. gadsimta vidū izgudrotā petrolejas lampa izspieda visus pārējos mākslīgā apgaismojuma avotus, lai arī ne uz ilgu laiku: līdz parādījās elektriskā spuldze - pie mums visizplatītākā, bet tā laika cilvēkiem absolūti pārsteidzošā.

Atklāšanas rītausmā

Pirmo kvēlspuldžu darbība balstījās uz principu, ka vadītāji spīd, kad caur tiem tiek laista elektriskā strāva. Šī šādu materiālu īpašība bija zināma ilgi pirms spuldzes izgudrošanas. Problēma bija tā, ka izgudrotāji ļoti ilgu laiku nevarēja atrast piemērotu materiālu kvēldiegam, kas nodrošinātu ilgstošu un efektīvu, kā arī lētu apgaismojumu.

Kvēlspuldžu izskata priekšvēsture:

Kurš pirmais izgudroja spuldzi

1870. gados sākās nopietns darbs pie elektriskās spuldzes izgudrošanas. Daudzi ievērojami zinātnieki un izgudrotāji veltīja savas dzīves gadus un gadu desmitus, lai strādātu pie šī projekta. Lodigins, Jabločkovs un Edisons - šie trīs izgudrotāji paralēli strādāja pie kvēlspuldžu dizaina, tāpēc joprojām turpinās diskusijas par to, kurš no viņiem var tikt uzskatīts par pasaulē pirmo kvēlspuldžu izgudrotāju.

A. N. Lodygina lampa

Viņš sāka savus eksperimentus ar kvēlspuldzes izgudrošanu 1870. gadā pēc aiziešanas pensijā. Tajā pašā laikā izgudrotājs vienlaikus strādāja pie vairākiem projektiem: izveidoja elektrisko lidmašīnu, niršanas aparātu un spuldzi.

1871.-1874.gadā viņš veica eksperimentus, lai atrastu piemērotāko materiālu kvēlspuldzes spolei. Sākotnēji mēģinājis izmantot dzelzs stiepli un neveiksmīgi, izgudrotājs sāka eksperimentēt ar oglekļa stieni, kas ievietots stikla traukā.

1874. gadā Lodigins saņēma patentu par viņa izgudroto kvēlspuldzi, ne tikai krievu, bet arī starptautisko, patentējot savu izgudrojumu daudzās Eiropas valstīs un pat Indijā un Austrālijā.

1884. gadā politisku iemeslu dēļ izgudrotājs pameta Krieviju. Nākamos 23 gadus viņš pārmaiņus strādāja Francijā un ASV. Pat trimdā viņš turpināja izstrādāt jaunus kvēlspuldžu dizainus, patentējot tās, kurās kā spirāles materiāls tika izmantoti ugunsizturīgi metāli. 1906. gadā Lodigins šos patentus pārdeva General Electric Company ASV. Pētījuma laikā izgudrotājs nonāca pie secinājuma, ka vislabākie materiāli kvēldiega pavedieniem ir volframs un molibdēns. Un pirmās ASV ražotās kvēlspuldzes tika izgatavotas pēc viņa dizaina un ar volframa pavedienu.

Jabločkova lampa P.N.

1875. gadā, atrodoties Parīzē, viņš sāka izgudrot loka lampu bez regulatora. Jabločkovs bija sācis strādāt pie šī projekta vēl agrāk, dzīvojot Maskavā, taču neizdevās. Francijas galvaspilsēta kļuva par pilsētu, kurā viņš spēja sasniegt izcilus rezultātus.

Līdz 1876. gada pavasara sākumam izgudrotājs pabeidza darbu pie elektriskās sveces projektēšanas, un tā paša gada 23. martā saņēma tai patentu Francijā. Šī diena kļuva nozīmīga ne tikai paša P. N. Jabločkova liktenī, bet arī pagrieziena punkts elektrotehnikas un apgaismes tehnikas tālākai attīstībai.

Jabločkova svece bija vienkāršāka un lētāka ekspluatācijā nekā Lodygina ogļu lampa. Turklāt tai nebija nekādu atsperu vai nekādu mehānismu. Tas izskatījās kā divi stieņi, kas bija saspiesti divos atsevišķos svečtura spaiļos, kurus atdala kaolīna starpsiena, izolējot tos vienu no otra. Augšējos galos tika aizdedzināts loka lādiņš, pēc kura loka liesma lēnām sadedzināja ogles un iztvaikoja izolācijas materiālu, vienlaikus izdalot spilgtu spīdumu.

Vēlāk Jabločkovs mēģināja mainīt apgaismojuma krāsu, kam starpsienas izolācijas materiālam pievienoja dažādu metālu sāļus.

1876. gada aprīlī izgudrotājs demonstrēja savu sveci elektrotehnikas izstādē Londonā. Plašā publika bija sajūsmā par spoži zilgani baltu elektrisko gaismu, kas applūdināja telpu.

Panākumi bija neticami. Par zinātnieku un viņa izgudrojumu rakstīja ārzemju presē. Un jau 1870. gadu beigās ar elektriskajām svecēm tika izgaismotas ielas, veikali, teātri, hipodromi, pilis un savrupmājas ne tikai Eiropā, bet arī ASV, Brazīlijā, Meksikā, Indijā, Birmā un Kambodžā. Un Krievijā pirmā Jabločkova elektrisko sveču pārbaude notika 1878. gada rudenī.

Krievu izgudrotājam tas bija īsts triumfs. Galu galā pirms viņa sveces elektrotehnikas jomā nebija neviena izgudrojuma, kas tik ātri kļūtu populārs visā pasaulē.

Edisona lampa T.A.

Viņš veica eksperimentus ar kvēlspuldzēm 1870. gadu beigās, tas ir, viņš strādāja pie šī projekta vienlaikus ar Lodyginu un Yablochkovu.

1879. gada aprīlī Edisons eksperimentāli nonāca pie secinājuma, ka bez vakuuma neviena no kvēlspuldzēm nedarbosies, vai arī, ja darbotos, tā būtu ārkārtīgi īslaicīga. Un jau tā paša gada oktobrī kāds amerikāņu pētnieks pabeidza darbu pie oglekļa kvēlspuldzes projekta, kas tiek uzskatīts par vienu no nozīmīgākajiem 19. gadsimta izgudrojumiem.

1882. gadā kopā ar vairākiem ievērojamiem finansistiem izgudrotājs nodibināja uzņēmumu Edison General Electric c, kur viņi sāka ražot dažādas elektroierīces. Lai iekarotu tirgu, Edisons pat gāja tik tālu, ka lampas pārdošanas cenu noteica 40 centu apmērā, neskatoties uz to, ka tās izgatavošana maksāja 110 centus. Pēc tam izgudrotājs cieta zaudējumus četrus gadus, lai gan viņš mēģināja samazināt kvēlspuldžu izmaksas. Un, kad to ražošanas izmaksas nokritās līdz 22 centiem un izlaide sasniedza miljonu vienību, viņš gada laikā spēja segt visas iepriekšējās izmaksas, tā ka turpmākā ražošana viņam nesa tikai peļņu.

Bet kāds bija Edisona jauninājums kvēlspuldzes izgudrošanā, izņemot to, ka viņš bija pirmais, kurš uzskatīja šo tēmu par peļņas gūšanas līdzekli? Viņa nopelns nebūt nav šāda veida lampu izgudrošanā, bet gan tajā, ka viņš pirmais radīja praktisku un plaši izplatītu elektriskā apgaismojuma sistēmu. Un viņš izdomāja moderno, mums visiem pazīstamo lampas formu, kā arī skrūvējamo pamatni, kontaktligzdu un drošinātājus.

Tomass Edisons izcēlās ar augstu efektivitāti un vienmēr uzņēmās ļoti atbildīgu pieeju biznesam. Tāpēc, lai beidzot izlemtu par materiāla izvēli kvēldiegam, viņš izmēģināja vairāk nekā sešus tūkstošus paraugu, līdz nonāca pie secinājuma, ka vispiemērotākais materiāls tam ir karbonizēts bambuss.

Pamatojoties uz hronoloģiju, spuldzes izgudrotājs ir Lodygins. Tas bija viņš, kurš izgudroja pirmo apgaismojuma lampu, un viņš bija pirmais, kurš uzminēja no stikla spuldzes izsūknēt gaisu un izmantot volframu kā kvēldiegu. Jabločkova “elektriskā svece” ir balstīta uz nedaudz atšķirīgiem darbības principiem un tai nav nepieciešams vakuums, taču pirmo reizi ar viņa svecēm ielas un telpas sāka masveidā apgaismot. Kas attiecas uz Edisonu, tas bija tas, kurš izgudroja moderno formu lampu, kā arī pamatni, kontaktligzdu un drošinātājus. Tāpēc, piešķirot izgudrojuma plaukstu pirmajam no šiem trim izgudrotājiem, nevar nenovērtēt arī citu pētnieku lomu.